計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-發(fā)展簡(jiǎn)史(語(yǔ)言)

1、2022-6-181上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程組2022-6-182l電腦語(yǔ)言也叫程序語(yǔ)言（Program Lauguage），是人與電腦交流和溝通的工具。 l早期電腦都直接采用機(jī)器語(yǔ)言，即用“0”和“1”為指令代碼來(lái)編寫(xiě)程序，難寫(xiě)難讀，編程效率極低。為了方便編程，隨即出現(xiàn)了匯編語(yǔ)言，雖然提高了效率，但仍然不夠直觀簡(jiǎn)便。從1954年起，電腦界逐步開(kāi)發(fā)了一批“高級(jí)語(yǔ)言”，采用英文詞匯、符號(hào)和數(shù)字，遵照一定的規(guī)則來(lái)編寫(xiě)程序。高級(jí)語(yǔ)言誕生后，軟件業(yè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。 2022-6-183l1953年12月， IBM公司程序師約翰巴科斯（J. Backus） 寫(xiě)了一份備忘錄，建議為IBM7

2、04設(shè)計(jì)一種全新的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。巴科斯曾在“選擇順序控制計(jì)算機(jī)”（SSEC）上工作過(guò)3年， 深深體會(huì)到編寫(xiě)程序的困難性。他說(shuō)：“每個(gè)人都看到程序設(shè)計(jì)有多昂貴，租借機(jī)器要花去好幾百萬(wàn)，而程序設(shè)計(jì)的費(fèi)用卻只會(huì)多不會(huì)少?！?2022-6-184l巴科斯的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種用于科學(xué)計(jì)算的“公式翻譯語(yǔ)言”（FORmula TRANslator）。他帶領(lǐng)一個(gè)13人小組，包括有經(jīng)驗(yàn)的程序員和剛從學(xué)校畢業(yè)的青年人，在IBM704電腦上設(shè)計(jì)出編譯器軟件， 于1954年完成了第一個(gè)電腦高級(jí)語(yǔ)言FORTRAN語(yǔ)言。1957年，西屋電氣公司幸運(yùn)地成為FORTRAN的第一個(gè)商業(yè)用戶(hù)， 巴科斯給了他們一套存儲(chǔ)著語(yǔ)言編譯器的穿

3、孔卡片。 以后，不同版本的FORTRAN紛紛面世，1966年，美國(guó)統(tǒng)一了它的標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為FORTRAN 66語(yǔ)言。 40多年過(guò)去，F(xiàn)ORTRAN仍然是科學(xué)計(jì)算選用的語(yǔ)言之一，巴科斯因此摘取了1977年度“圖林獎(jiǎng)”。 2022-6-185lFORTRAN廣泛運(yùn)用的時(shí)候， 還沒(méi)有一種可以用于商業(yè)計(jì)算的語(yǔ)言。美國(guó)國(guó)防部注意到這種情況， 1959年5月，五角大樓委托格雷斯霍波博士領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)委員會(huì)，開(kāi)始設(shè)計(jì)面向商業(yè)的通用語(yǔ)言（Common Business Oriented Langauge） ，即COBOL語(yǔ)言。COBOL最重要的特征是語(yǔ)法與英文很接近， 可以讓不懂電腦的人也能看懂程序；編譯器只需做少許修

4、改，就能運(yùn)行于任何類(lèi)型的電腦。委員會(huì)一個(gè)成員害怕這種語(yǔ)言的命運(yùn)不會(huì)太長(zhǎng)久， 特地為它制作了一個(gè)小小的墓碑。然而，COBOL語(yǔ)言卻幸存下來(lái)。1963年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局將它進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。用COBOL寫(xiě)作的軟件，要比其他語(yǔ)言多得多。 2022-6-186 1958年，一個(gè)國(guó)際商業(yè)和學(xué)術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)家組成的委員會(huì)在瑞士蘇黎世開(kāi)會(huì)，探討如何改進(jìn)FORTRAN，并且設(shè)計(jì)一種標(biāo)準(zhǔn)化的電腦語(yǔ)言，巴科斯也參加了這個(gè)委員會(huì)。1960年，該委員會(huì)在1958年設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，定義了一種新的語(yǔ)言版本國(guó)際代數(shù)語(yǔ)言ALGOL 60，首次引進(jìn)了局部變量和遞歸的概念。 ALGOL語(yǔ)言沒(méi)有被廣泛運(yùn)用，但它演變?yōu)槠渌绦蛘Z(yǔ)言的概念基礎(chǔ)。

5、 2022-6-187l60年代中期， 美國(guó)達(dá)特默斯學(xué)院約翰凱梅尼 （J. Kemeny） 和托馬斯卡茨（T.Kurtz）認(rèn)為，象FORTRAN那樣的語(yǔ)言都是為專(zhuān)業(yè)人員設(shè)計(jì)，而他們希望能為無(wú)經(jīng)驗(yàn)的人提供一種簡(jiǎn)單的語(yǔ)言，特別希望那些非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生也能通過(guò)這種語(yǔ)言學(xué)會(huì)使用電腦。于是， 他們?cè)诤?jiǎn)化FORTRAN的基礎(chǔ)上， 研制出一種 “初學(xué)者通用符號(hào)指令代碼”（Beginners All purpose Symbolic Intruction Code），簡(jiǎn)稱(chēng)BASIC。由于BASIC語(yǔ)言易學(xué)易用， 它很快就成為最流行的電腦語(yǔ)言之一，幾乎所有小型電腦和個(gè)人電腦都在使用它。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)后，它一直沿

6、用至今，出現(xiàn)了象QBASIC、VB等新一代BASIC版本。 2022-6-188l1967年，麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室希摩爾帕伯特（S.Papert），為孩子設(shè)計(jì)出一種叫LOGO的電腦語(yǔ)言。帕伯特曾與著名瑞士心理學(xué)家皮亞杰一起學(xué)習(xí)，他發(fā)明的LOGO最初是個(gè)繪圖程序，能控制一個(gè)“海龜”圖標(biāo)，在屏幕上描繪爬行路徑的軌跡，從而完成各種圖形的繪制。帕伯特希望孩子不要機(jī)械地記憶事實(shí)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性的探索。他說(shuō)：“人們總喜歡講學(xué)習(xí)，但是，你可以看到，學(xué)校的多數(shù)課程是記憶一些數(shù)據(jù)和科學(xué)事實(shí)，卻很少著眼于真正意義上的學(xué)習(xí)與思考。 ” 他用LOGO語(yǔ)言啟發(fā)孩子們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，在馬薩諸塞州列克星敦，一些孩子用LOGO語(yǔ)

7、言設(shè)計(jì)出了真正的程序，使LOGO成為一種熱門(mén)的電腦教學(xué)語(yǔ)言。 2022-6-189 1971年，瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院尼克勞斯沃爾斯（N. Wirth）教授發(fā)明了另一種簡(jiǎn)單明晰的電腦語(yǔ)言，這就是以帕斯卡的名字命名的PASCAL語(yǔ)言。PASCAL語(yǔ)言語(yǔ)法嚴(yán)謹(jǐn)，層次分明，程序易寫(xiě)，具有很強(qiáng)的可讀性，是第一個(gè)結(jié)構(gòu)化的編程語(yǔ)言。它一出世就受到廣泛歡迎，迅速地從歐洲傳到美國(guó)。沃爾斯一生還寫(xiě)作了大量有關(guān)程序設(shè)計(jì)、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的著作，因此，他獲得了1984年度“圖林獎(jiǎng)”。 2022-6-1810l1983年度的 “圖林獎(jiǎng)” 則授予了AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的兩位科學(xué)家鄧尼斯里奇 （D.Ritchie）和他的協(xié)

8、作者肯湯姆森（K. Thompson），以表彰他們共同發(fā)明著名的電腦語(yǔ)言C。C語(yǔ)言現(xiàn)在是當(dāng)今軟件工程師最寵愛(ài)的語(yǔ)言之一。 2022-6-1811l里奇最初的貢獻(xiàn)是開(kāi)發(fā)了UNIX操作系統(tǒng)軟件。他們答應(yīng)為貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)一個(gè)字處理軟件， 要求購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)小型電腦PDP-11/20，從而爭(zhēng)取到10萬(wàn)美元經(jīng)費(fèi)?？墒钱?dāng)機(jī)器購(gòu)回來(lái)后，他倆卻把它用來(lái)編寫(xiě)UNIX系統(tǒng)軟件。UNIX很快有了大量追隨者，特別是在工程師和科學(xué)家中間引起巨大反響，推動(dòng)了工作站電腦和網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)。1970年， 作為UNIX的一項(xiàng)“副產(chǎn)品”，里奇和湯姆森合作完成了C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)，這是因?yàn)檠兄艭語(yǔ)言的初衷是為了用它編寫(xiě)UNIX。這種語(yǔ)言結(jié)合了匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，大受程序設(shè)計(jì)師的親睞。 2022-6-1812l1983年， 貝爾實(shí)驗(yàn)室另一研究人員比加尼斯楚士舒普 （B.Stroustrup），把C語(yǔ)言擴(kuò)展成一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言C+。如今，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的程序員用它來(lái)編寫(xiě)各種數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)控制、系統(tǒng)仿真和網(wǎng)絡(luò)通訊等軟件。斯楚士舒普說(shuō)：“過(guò)去所有的編程語(yǔ)言對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)在太慢，所以我開(kāi)發(fā)C+，以便快速實(shí)